“在化工、醫(yī)藥、食品、基材料等領(lǐng)域，生物制造都有廣闊的應(yīng)用空間，目前來(lái)看各領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展呈現(xiàn)齊頭并進(jìn)態(tài)勢(shì)。”近日，在安徽合肥舉行的2024中國(guó)生物制造大會(huì)上，清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國(guó)強(qiáng)表示。

聽(tīng)來(lái)“高冷”，但其實(shí)生物制造產(chǎn)品已遍布衣食住行方方面面。乙肝疫苗、胰島素、玻尿酸、膠原蛋白、燃料乙醇等，都是利用生物制造技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品。

我國(guó)已將生物制造列為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。目前，已有20多個(gè)省份發(fā)布生物制造行業(yè)的相關(guān)文件，搶占這一改變傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)模式的新賽道。

加強(qiáng)科技和產(chǎn)業(yè)攻關(guān)

會(huì)上發(fā)布的《2024生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展觀察》顯示，生物制造是將生物體功能與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的創(chuàng)新模式，核心在于利用生物催化劑進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和加工。生物制造可廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、化工、材料、能源等各領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)原料、制造工程、產(chǎn)品性質(zhì)的重大革新，是世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。

“生物制造產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)腔谏镏圃旒夹g(shù)從原料供應(yīng)到終端應(yīng)用的全過(guò)程。”工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心工新智庫(kù)負(fù)責(zé)人郭鑫介紹，生物制造的細(xì)分領(lǐng)域主要包括生物制藥、生物材料、生物能源等。其中，生物制藥是目前最成熟、市場(chǎng)規(guī)模最大的細(xì)分領(lǐng)域。生物材料目前雖規(guī)模較小，但發(fā)展速度快、具有較大的增長(zhǎng)空間。生物能源則是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要選擇。

與此同時(shí)，目前我國(guó)生物制造核心產(chǎn)業(yè)增加值僅占工業(yè)增加值的2.4%，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿涂臻g還很大。與會(huì)專家普遍認(rèn)為，在研發(fā)投入、中高端產(chǎn)品生產(chǎn)供給、人才培養(yǎng)等方面，生物制造產(chǎn)業(yè)需要進(jìn)一步發(fā)力。

“我國(guó)合成生物科研領(lǐng)域進(jìn)展迅速、自主創(chuàng)新能力不斷提升，但與國(guó)際先進(jìn)水平尚有不小差距，在原料、產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)層面仍存在難點(diǎn)。”中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所副所長(zhǎng)向華建議，應(yīng)加強(qiáng)生物制造科技和產(chǎn)業(yè)攻關(guān)，加強(qiáng)設(shè)施平臺(tái)建設(shè)，著力突破改革政策瓶頸，破除卡點(diǎn)堵點(diǎn)。

“促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵。”陳國(guó)強(qiáng)說(shuō)，高校和科研機(jī)構(gòu)要與企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，通過(guò)技術(shù)許可、聯(lián)合研發(fā)、創(chuàng)業(yè)孵化等多種方式，加速科研成果的商業(yè)化進(jìn)程，持續(xù)挖掘生物制造技術(shù)在新材料、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

數(shù)字技術(shù)拓展發(fā)展前景

值得一提的是，快速發(fā)展的人工智能等數(shù)字技術(shù)給生物制造行業(yè)帶來(lái)巨大想象空間。

“大數(shù)據(jù)、人工智能、自然語(yǔ)言模型等技術(shù)為合成生物學(xué)的未來(lái)發(fā)展提供了新機(jī)遇。”中國(guó)科學(xué)院院士、分子微生物學(xué)家趙國(guó)屏說(shuō)。

陳國(guó)強(qiáng)介紹，近些年快速發(fā)展的AI和大數(shù)據(jù)技術(shù)在生物制造中的應(yīng)用前景十分廣闊，如機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以幫助預(yù)測(cè)基因改造的效果，優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)，甚至設(shè)計(jì)全新的生物催化劑；數(shù)字孿生技術(shù)的引入，有望實(shí)現(xiàn)生物制造過(guò)程的精確模擬和優(yōu)化，加速規(guī)模化生產(chǎn)。

趙國(guó)屏建議，下一步，要從“賦能基礎(chǔ)研究”和“賦能生物工程”兩個(gè)層面“做好當(dāng)下”。建立健全從基礎(chǔ)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化到應(yīng)用落地的支持體系，做好創(chuàng)新鏈、供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈管理，加強(qiáng)科學(xué)監(jiān)管，為生物制造創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境。